Theorem mulgsubdir 17783

Description: Subtraction of a group element from itself. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Dec-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
mulgsubdir.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)
mulgsubdir.t	⊢ · = (.g‘𝐺)
mulgsubdir.d	⊢ − = (-g‘𝐺)

Assertion

Ref	Expression
mulgsubdir	⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵)) → ((𝑀 − 𝑁) · 𝑋) = ((𝑀 · 𝑋) − (𝑁 · 𝑋)))

Proof of Theorem mulgsubdir

Step	Hyp	Ref	Expression
1		znegcl 11604	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → -𝑁 ∈ ℤ)
2		mulgsubdir.b	. . . 4 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)
3		mulgsubdir.t	. . . 4 ⊢ · = (.g‘𝐺)
4		eqid 2760	. . . 4 ⊢ (+g‘𝐺) = (+g‘𝐺)
5	2, 3, 4	mulgdir 17774	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ -𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵)) → ((𝑀 + -𝑁) · 𝑋) = ((𝑀 · 𝑋)(+g‘𝐺)(-𝑁 · 𝑋)))
6	1, 5	syl3anr2 1527	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵)) → ((𝑀 + -𝑁) · 𝑋) = ((𝑀 · 𝑋)(+g‘𝐺)(-𝑁 · 𝑋)))
7		simpr1 1234	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵)) → 𝑀 ∈ ℤ)
8	7	zcnd 11675	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵)) → 𝑀 ∈ ℂ)
9		simpr2 1236	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵)) → 𝑁 ∈ ℤ)
10	9	zcnd 11675	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵)) → 𝑁 ∈ ℂ)
11	8, 10	negsubd 10590	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵)) → (𝑀 + -𝑁) = (𝑀 − 𝑁))
12	11	oveq1d 6828	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵)) → ((𝑀 + -𝑁) · 𝑋) = ((𝑀 − 𝑁) · 𝑋))
13		eqid 2760	. . . . . 6 ⊢ (invg‘𝐺) = (invg‘𝐺)
14	2, 3, 13	mulgneg 17761	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (-𝑁 · 𝑋) = ((invg‘𝐺)‘(𝑁 · 𝑋)))
15	14	3adant3r1 1198	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵)) → (-𝑁 · 𝑋) = ((invg‘𝐺)‘(𝑁 · 𝑋)))
16	15	oveq2d 6829	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵)) → ((𝑀 · 𝑋)(+g‘𝐺)(-𝑁 · 𝑋)) = ((𝑀 · 𝑋)(+g‘𝐺)((invg‘𝐺)‘(𝑁 · 𝑋))))
17	2, 3	mulgcl 17760	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝑀 · 𝑋) ∈ 𝐵)
18	17	3adant3r2 1199	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵)) → (𝑀 · 𝑋) ∈ 𝐵)
19	2, 3	mulgcl 17760	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝑁 · 𝑋) ∈ 𝐵)
20	19	3adant3r1 1198	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵)) → (𝑁 · 𝑋) ∈ 𝐵)
21		mulgsubdir.d	. . . . 5 ⊢ − = (-g‘𝐺)
22	2, 4, 13, 21	grpsubval 17666	. . . 4 ⊢ (((𝑀 · 𝑋) ∈ 𝐵 ∧ (𝑁 · 𝑋) ∈ 𝐵) → ((𝑀 · 𝑋) − (𝑁 · 𝑋)) = ((𝑀 · 𝑋)(+g‘𝐺)((invg‘𝐺)‘(𝑁 · 𝑋))))
23	18, 20, 22	syl2anc 696	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵)) → ((𝑀 · 𝑋) − (𝑁 · 𝑋)) = ((𝑀 · 𝑋)(+g‘𝐺)((invg‘𝐺)‘(𝑁 · 𝑋))))
24	16, 23	eqtr4d 2797	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵)) → ((𝑀 · 𝑋)(+g‘𝐺)(-𝑁 · 𝑋)) = ((𝑀 · 𝑋) − (𝑁 · 𝑋)))
25	6, 12, 24	3eqtr3d 2802	1 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵)) → ((𝑀 − 𝑁) · 𝑋) = ((𝑀 · 𝑋) − (𝑁 · 𝑋)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 383   ∧ w3a 1072   = wceq 1632   ∈ wcel 2139  ‘cfv 6049  (class class class)co 6813   + caddc 10131   − cmin 10458  -cneg 10459  ℤcz 11569  Basecbs 16059  +_gcplusg 16143  Grpcgrp 17623  inv_gcminusg 17624  -_gcsg 17625  ._gcmg 17741

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-rep 4923  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7114  ax-inf2 8711  ax-cnex 10184  ax-resscn 10185  ax-1cn 10186  ax-icn 10187  ax-addcl 10188  ax-addrcl 10189  ax-mulcl 10190  ax-mulrcl 10191  ax-mulcom 10192  ax-addass 10193  ax-mulass 10194  ax-distr 10195  ax-i2m1 10196  ax-1ne0 10197  ax-1rid 10198  ax-rnegex 10199  ax-rrecex 10200  ax-cnre 10201  ax-pre-lttri 10202  ax-pre-lttrn 10203  ax-pre-ltadd 10204  ax-pre-mulgt0 10205

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rmo 3058  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-pss 3731  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-tp 4326  df-op 4328  df-uni 4589  df-iun 4674  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-tr 4905  df-id 5174  df-eprel 5179  df-po 5187  df-so 5188  df-fr 5225  df-we 5227  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-pred 5841  df-ord 5887  df-on 5888  df-lim 5889  df-suc 5890  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-riota 6774  df-ov 6816  df-oprab 6817  df-mpt2 6818  df-om 7231  df-1st 7333  df-2nd 7334  df-wrecs 7576  df-recs 7637  df-rdg 7675  df-er 7911  df-en 8122  df-dom 8123  df-sdom 8124  df-pnf 10268  df-mnf 10269  df-xr 10270  df-ltxr 10271  df-le 10272  df-sub 10460  df-neg 10461  df-nn 11213  df-n0 11485  df-z 11570  df-uz 11880  df-fz 12520  df-seq 12996  df-0g 16304  df-mgm 17443  df-sgrp 17485  df-mnd 17496  df-grp 17626  df-minusg 17627  df-sbg 17628  df-mulg 17742

This theorem is referenced by:  odmod  18165  odcong  18168  gexdvds  18199  archiabllem1a  30054